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電検三種 理論「直流回路の重要ポイント」

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電検三種 理論「直流回路の重要ポイント」

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電気の基礎

物質を原子レベルでみると原子核(陽子、中性子)とその周りを回転する電子に分類されます。

 電子は何らかの拍子に軌道をはずれる場合があり、これが電気の流れ、電流になります。

基本的には電流は+からーへ流れるものと考えますよね。

しかし本当はーから+に電子が流れるのです。(後にきずいたみたい)

でも+からーへの考えを変えずにいるのは回路の計算上特に問題がないからだそうですね。

電気の基本

数学の基本


基礎的な数学について。

電検三種にとってこれを習得している事は大変重要です。

社会人になり時が過ぎれば忘れてしまう物ですので、再度学習し思い出しましょう。

最低限下記は必要不可欠ですね。
 

整数の乗法と除法

掛け算割り算ですね、割愛します。

分数計算

1.分数の足し算 → 分母を同じにそろえてから分子の足し算をする。最後に約分。

例: 2/3 + 1/12 = 8/12 + 1/12 = 9/12 = 3/4

2.分数の掛け算 → 分子、分母どうしをかけ算します。

例: 2/3 × 1/12 = 2/36 = 1/18

3.分数の割り算 → 割る数の逆数を掛け算する。

例: 2/3 ÷ 1/12 = 2/3 × 12/1 = 24/3 = 8

三角関数

1.基本的な三角比について。直角三角形の辺の長さの関係は、

sinθ(サインシータ)=タテ ÷ ナナメ

cosθ(コサインシータ)=ヨコ ÷ ナナメ

タンジェントθ(タンジェントシータ)=タテ ÷ ヨコ

三角比

※θは角度を表します。

2.ピタゴラスの定理について

ピタゴラス

2次方程式

最高の次数が2の方程式のこと。(次数が2とは、未知の数 A×B とか、A^2とか。未知の数を2回かけているものをさします。)

つまり、二次式を含む方程式になります。

例: x^2 + y + 9 = 0

連立方程式

大きく分けて 加減法と代入法があります。

未知の数が2つ存在する場合、複数の方程式を使い答えを導き出します。

1.加減法

例; ①2x + 5y = 17 ②2x + 3y = 11

①-② から 2y = 6   y = 3

2.代入法

①の式を置き換えると、 2x = 17 - 5y → ③ となり

③を②に代入すると 17 - 5y + 3y = 11 となります。

複素数

実数と虚数を組み合わせたもの。

虚数は2乗したときに 0 になる実数になる数であり、主にiで表します。(電気計算ではjを使用。)

代表的なのが i × i = -1 となります。

複素数は -6 + 6j や 9 - 3j 等で表します。

直流回路計算


理論直流回路についてです。

回路の電圧、電流、抵抗値を求める計算。

電圧降下、電流の流れ等基本を理解しましょう。

簡単ですので覚えるのにそんなに時間はかからないはず。

下記が主な内容ですね。

 オームの法則 

電源E(V)=電流I(A)×抵抗R(Ω)

電流I=電源E/抵抗R

抵抗R=電源E/電流I

オームの法則

直列の合成抵抗 

合成抵抗Z(Ω)=R1+R2+R3+….Rn

直列の合成抵抗

並列の合成抵抗

並列回路数が2以上の場合。

並列の合成抵抗

並列回路数が2の場合。

並列2個の回路

キルヒホッフの法則 第1 第2

第1法則:電気回路の任意の分岐点について、そこに流れ込む電流の和は、そこから流れ出る電流の和に等しい。

キルヒホッフの法則

第2法則:電気回路の任意の一回りの閉じた経路について、電位差の和は0である。(起電力の和は、電圧降下の和に等しい。)

キルヒホッフ2の法則

重ね合わせの理

重ね合わせの理

回路上に2つの電源がある場合、片方の電源を短絡させ2つの回路を作ります。

2つの回路で求めた電流を合わせると答えが導き出されます。

R1に流れる電流 =  I - I3

R2に流れる電流 = I3 - I

R3に流れる電流 = I2+I`2

※電流の向きに注意して足し算、引き算し求めます。

電流が求まれば、電流×抵抗で任意の箇所の電圧が求まります

ホイーストンブリッジ平衡条件 

図のようなブリッジ回路で、対角線上の抵抗値の積がイコールになる場合、点Aから点Bに電流は流れない。つまりA点とB点の電位差は0である。

ブリッジ平衡条件

Y-Δ変換

各相の抵抗値が等しい時、

Y-Δ変換の場合、Δ各相の抵抗値はY相の時の3倍となる。

Δ-Y変換の場合は、逆にY各相の抵抗値はΔ相の時の1/3となる。

Y-Δ回路

以上ですが、全て重要項目です。

大体これが出来れば問題ないかと思いますけどね。

重ね合わせの理とか結構便利です。


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